第六講石化石油三廠污水回用工程

撫順石化分公司石油三廠污水回用工程大連理工大學(xué)環(huán)境工程研究設(shè)計(jì)所一、工程概述

撫順石化分公司石油三廠污水回用項(xiàng)目，是石油三廠的技改項(xiàng)目。該項(xiàng)目的目的是為了解決已有及新建裝置的新鮮水不足的問題，同時(shí)也為了減少污水排放量，降低排放費(fèi)用和生產(chǎn)成本，內(nèi)容是在水凈化車間新建一套規(guī)模150t/h的污水回用裝置，將水凈化車間原污水處理裝置達(dá)標(biāo)排放污水進(jìn)行深度處理，以達(dá)到煤油生間裝置的循環(huán)補(bǔ)充水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。出水接到水凈化車間至廠北水源供水管線上。二、設(shè)計(jì)范圍

對污水回用裝置進(jìn)行設(shè)備、工藝管線、電氣自控等的采購、安裝及試車調(diào)試；污水回用工程裝置建在水凈化車間東部，原水為水凈化車間污水處理裝置達(dá)標(biāo)排放污水；回用水管接到水凈化車間至廠北水源供水管線上；廠內(nèi)將回用水管線與現(xiàn)有的中心循環(huán)水場管線連接。

三、設(shè)計(jì)依據(jù)

1、撫順石化分公司石油三廠污水回用裝置可行性研究報(bào)告；

2、撫順石化分公司石油三廠污水回用工程總承包邀請函；

3、撫順石化分公司石油三廠污水回用工程項(xiàng)目技術(shù)附件；

4、甲方提供的現(xiàn)有水處理裝置及水質(zhì)、水量要求；

5、《城市污水回用設(shè)計(jì)規(guī)范》CECS61-94

6、《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ14-87

7、《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ15-88

8、《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ69-84

9、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GBJ9-87四、設(shè)計(jì)原則

1、本著工藝先進(jìn)、處理效率高、運(yùn)行成本低、管理維護(hù)簡便的原則，選擇最

佳的處理工藝，保證出水水質(zhì)良好，保證供水安全。

2、本著經(jīng)濟(jì)合理、美觀實(shí)用的原則，對原有設(shè)施能利用的盡可能利用，并保

證原有結(jié)構(gòu)的安全、穩(wěn)定，與新建設(shè)施相諧調(diào)。

五、設(shè)計(jì)水量水質(zhì)

設(shè)計(jì)回用水量：150t/h

實(shí)際操作彈性：50－110％

年操作時(shí)間：8400小時(shí)

原水來源為水凈化車間污水處理裝置處理后達(dá)標(biāo)排放的污水，原水水質(zhì)和回用水指標(biāo)見下表。序號(hào)項(xiàng)目單位污水場外排水質(zhì)指標(biāo)回用水指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)1石油mg/L≤10＜0.5GB/T16488-19962COD(Mn法)mg/L≤100≤3(Mn法)中石化《冷卻水分析和試驗(yàn)方法》3NH3-Nmg/L≤28＜3GB7478-87GB7479-874BODmg/L≤60GB7488-875硫化物mg/L≤1.35GB/T16489-19966懸浮物mg/L≤150＜5GB119017氰化物mg/L≤0.003GB7486-878pH6-97-8中石化《冷卻水分析和試驗(yàn)方法》9Ca2+mg/L50中石化《冷卻水分析和試驗(yàn)方法》10電導(dǎo)率μS/cm490≤300中石化《冷卻水分析和試驗(yàn)方法》11濁度mg/L65＜5中石化《冷卻水分析和試驗(yàn)方法》12堿度mmol/L3.0≤1.5中石化《冷卻水分析和試驗(yàn)方法》13總硬度mg/L205≤300中石化《冷卻水分析和試驗(yàn)方法》14Na+mg/L36≤30SS－22－1－8415K+mg/L3.7≤25中石化《冷卻水分析和試驗(yàn)方法》16C1-mg/l≤40中石化《冷卻水分析和試驗(yàn)方法》17細(xì)菌總數(shù)個(gè)/ml＜1×105中石化《冷卻水分析和試驗(yàn)方法》18揮發(fā)酚mg/L≤0.5GB7490-872003年6月水質(zhì)情況總排水CODcr監(jiān)測結(jié)果總排水石油含量監(jiān)測結(jié)果總排水氨氮含量監(jiān)測結(jié)果

六、污水回用工藝方案的選擇與確定

作為循環(huán)補(bǔ)充水的關(guān)鍵是避免在回用過程中形成生物垢和化學(xué)垢。避免化學(xué)垢形成就要求回用水硬度低，即鈣、鎂離子被有效地去除，從而暫時(shí)硬度和永久硬度減少發(fā)生；避免生物垢的關(guān)鍵在于將被處理水中可生物降解物質(zhì)有效去除，從而減少異養(yǎng)菌繁殖的有效基質(zhì)，阻止微生物在回用系統(tǒng)中繁殖。撫順石化分公司石油三廠原有二級(jí)處理工藝生化系統(tǒng)中水力停留時(shí)間僅為4小時(shí)，我們進(jìn)行了約一個(gè)月時(shí)間的測試分析發(fā)現(xiàn)，其二級(jí)處理系統(tǒng)二沉池出水（即深度處理系統(tǒng)進(jìn)水）中仍含有一定量的可生物降解物質(zhì)。

根據(jù)上述進(jìn)水水質(zhì)的特點(diǎn)及要求達(dá)到的循環(huán)補(bǔ)充水水質(zhì)指標(biāo)，確定“生化處理＋膜分離”二級(jí)工藝作為深度處理的主體工藝，即首先采用生物移動(dòng)床反應(yīng)器（MBBR）進(jìn)行生化處理，使污水中氨氮及有機(jī)物得到進(jìn)一步降解。然后在生化處理的基礎(chǔ)上，先經(jīng)過石英砂兩級(jí)砂濾對水中夾帶的少量SS和污泥碎片進(jìn)行截流后，部分水直接進(jìn)行回用，其余部分經(jīng)活性炭吸附后進(jìn)入反滲透裝置進(jìn)行進(jìn)一步的處理以脫除其中的鹽類物質(zhì)，而后再進(jìn)入回用水池，以使回用水整體含鹽指標(biāo)得到控制。七、工藝流程簡圖二級(jí)處理出水提升水池生物移動(dòng)床斜板沉淀池中間水池多層過濾器無閥濾池活性炭過濾罐回用水池反滲透系統(tǒng)100t/h68t/h100t/h50t/h八、生物移動(dòng)床工藝介紹8.1生物移動(dòng)床的工藝原理生物移動(dòng)床（MovingBedBiofilmReactor，MBBR）是1988年挪威KaldnesMijecpecknogi公司和SINTEF研究機(jī)構(gòu)聯(lián)合開發(fā)的新型生物膜反應(yīng)器。其工藝原理為：在生物反應(yīng)器中裝填一種由聚乙烯或聚丙稀塑料制成的填料，該填料比重略小于水且具有巨大的比表面積，污水流經(jīng)時(shí)可在填料內(nèi)外表面形成大量的生物膜，污水中的有機(jī)污染物作為營養(yǎng)物質(zhì)被生物膜上的微生物攝取轉(zhuǎn)化，從而使污水得到凈化。生物移動(dòng)床可在好氧和厭氧條件下運(yùn)行，在好氧反應(yīng)器中通過曝氣作用、在厭氧反應(yīng)器中通過機(jī)械攪拌，為填料提供回旋力使其移動(dòng)，它是懸浮生長的活性污泥法和附著生長的生物膜法相結(jié)好氧合的一種生物處理工藝，下圖為生物移動(dòng)床的工作原理示意圖。好氧MBBR厭氧/缺氧MBBR

生物移動(dòng)床工藝原理示意圖生物移動(dòng)床運(yùn)行方式示意圖8.2生物移動(dòng)床工藝的主要優(yōu)缺點(diǎn)8.2.1生物移動(dòng)床工藝的主要優(yōu)點(diǎn)

1、處理能力大，凈化功效顯著

2、剩余污泥產(chǎn)量少，且沉降性能好

3、容積負(fù)荷高

4、微生物耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)，生物活性易恢復(fù)

5、占地面積小，基建投資省

6、MBBR設(shè)計(jì)靈活，采用模塊化結(jié)構(gòu)，便于后期改、擴(kuò)建

7、操作管理簡單

8、不會(huì)堵塞

9、適宜用于改造工程

10、不產(chǎn)生臭氣、環(huán)境質(zhì)量高

8.3本項(xiàng)目采用的懸浮填料介紹

本項(xiàng)目所用懸浮填料由聚乙烯塑料改性制成，外形為小圓柱體。直徑約10mm，高8～9mm，圓柱體中有十字支撐，外壁帶豎條狀鰭翅，總表面積約為500m2/m3，內(nèi)表面積約為300m2/m3，密度約0.95g/cm3（長滿生物膜后比重接近于1）。該生物載體直接放入反應(yīng)器中，不曝氣時(shí)浮于水面，曝氣時(shí)只需與一般曝氣池相同的曝氣量就可流化于整個(gè)反應(yīng)器，填料的表面易于生物膜的生長和自然脫膜，不會(huì)結(jié)團(tuán)，翼板間的空隙不會(huì)堵塞，基于該填料的良好通氣性、過水性，所以，對反應(yīng)器的布水布?xì)庠O(shè)備沒有特殊的要求，并且省去專門設(shè)置捆綁載體的支架。

400和1000倍下的填料掃描電鏡照片掛膜后填料實(shí)物照片未掛膜填料實(shí)物照片撫順乙烯化工有限公司污水回用工程MBBR實(shí)物照片九、生物移動(dòng)床MBBR工程實(shí)例丹東石化總廠污水深度處理工程MBBR實(shí)物照片丹東石化總廠污水深度處理工程MBBR處理效果

該處理裝置剛剛進(jìn)入運(yùn)行時(shí)，經(jīng)過三個(gè)多月的連續(xù)監(jiān)測，出水水質(zhì)完全達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。下圖表示了移動(dòng)床對氨氮的去處效果。十、反滲透介紹

10.1反滲透（RO）工藝概述

反滲透技術(shù)是當(dāng)今最先進(jìn)和最節(jié)能有效的膜分離技術(shù)。其原理是在高于溶液滲透壓的作用下，依據(jù)其他物質(zhì)不能透過半透膜而將這些物質(zhì)和水分離開來。由于反滲透膜的膜孔徑非常小（僅為1nm左右），因此能夠有效地去除水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機(jī)物等（去除率高達(dá)97－98％）。反滲透膜分離技術(shù)（RO）作為當(dāng)今世界水處理先進(jìn)的技術(shù)，具有清潔、高效、無污染等優(yōu)點(diǎn)，已在海水淡化、城市給水處理、純水和超純水制備、城市污水處理及利用、工業(yè)廢水處理、放射性廢水處理等方面得到廣泛的應(yīng)用。10.2反滲透工作原理簡圖10.3反滲透和其它脫鹽工藝比較

蒸餾法離子交換法電滲析法反滲透法技術(shù)成熟可靠性高高高高預(yù)處理要求不高不高高高膜清洗要求不高再生高高同時(shí)去除有機(jī)物和細(xì)菌的能力有無無有安裝、操作管理簡單復(fù)雜復(fù)雜方便一次性投資特高特高高高能耗和成本高高高較高大規(guī)模工程實(shí)例無無差有膜組件及產(chǎn)品國產(chǎn)化有有有正在實(shí)施10.4反滲透系統(tǒng)工藝流程圖

10.5反滲透系統(tǒng)的組成部分

保安過濾器高壓泵反滲透膜組件阻垢劑加藥系統(tǒng)反滲透清洗系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)10.6反滲透膜組件示意圖

10.7反滲透工藝的優(yōu)點(diǎn)

連續(xù)運(yùn)行，產(chǎn)品水水質(zhì)穩(wěn)定無須用酸堿再生不會(huì)因再生而停機(jī)節(jié)省了反沖和清洗用水以高產(chǎn)率產(chǎn)生超純水（產(chǎn)率可以高達(dá)95%）無再生污水，不須污水處理設(shè)施無須酸堿儲(chǔ)備和酸堿稀釋運(yùn)送設(shè)施減小車間建筑面積使用安全可靠，避免工人接觸酸堿減低運(yùn)行及維修成本安裝簡單、安裝費(fèi)用低廉10.8反滲透裝置實(shí)物圖片工程各構(gòu)筑物技術(shù)說明序號(hào)名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量技術(shù)參數(shù)1提升水池6×10×3.3m1利舊2生物移動(dòng)床8.6×5.5×5m2鋼混3斜板沉淀池9.4×4×5m1斜板傾斜角度70度4中間水池6×4×5m1鋼混5多層過濾罐Φ3.0×5.4